JP4656762B2 - スクロ−ル圧縮機 - Google Patents
スクロ−ル圧縮機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4656762B2 JP4656762B2 JP2001173720A JP2001173720A JP4656762B2 JP 4656762 B2 JP4656762 B2 JP 4656762B2 JP 2001173720 A JP2001173720 A JP 2001173720A JP 2001173720 A JP2001173720 A JP 2001173720A JP 4656762 B2 JP4656762 B2 JP 4656762B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression chamber
- axial direction
- compliant frame
- force
- chamber side
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機や冷凍機に使用するスクロ−ル圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、国際公開番号 WO ９５/１２７５９で示される公開特許明細書に記載の従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【０００３】
図５において、１は固定スクロールであり、外周部はガイドフレーム１５にボルト等（図示せず）によって締結されている。台板部１ａの一方の面（図５において下側）には板状渦巻歯１ｂが形成されると同時に、外周部にはオルダム案内溝１ｃがほぼ一直線上に２ヶ形成されている。このオルダム案内溝１ｃにはオルダムリング９の爪９ｃが往復摺動自在に係合されている。さらに固定スクロール１の側面からは、吸入管１０ａが密閉容器１０を貫通して圧入されている。
【０００４】
２は揺動スクロールであり、台板部２ａの上面には固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の板状渦巻歯２ｂが設けられており、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂにより幾何学的に圧縮室１ｄを形成している。台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部２ｆが形成されており、主軸４上端の揺動軸部４ｂと、揺動軸受２ｃを介して回転自在に係合されている。また、同面にはコンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。揺動スクロール２の台板部２ａの外周部には、前記固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと９０度の位相差をもつオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に２ヶ形成されており、このオルダム案内溝２ｅにはオルダムリング９の爪９ａが往復摺動自在に係合されている。また台板部２ａには前記圧縮室１ｄとスラスト面２ｄを貫通する抽出孔２ｊが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面２ｄに導く構造となっている。
【０００５】
コンプライアントフレーム３はその外周部に設けられた上下２つの円筒面３ｄ、３ｅを、ガイドフレーム１５の内周部に設けた円筒面１５ａ、１５ｂにより半径方向に支持されており、その中心部には電動機固定子７により回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受３ｃおよび副主軸受３ｈが形成されている。また、スラスト軸受３ａ面内から軸方向に貫通する連絡通路３ｓが設けてあり、そのスラスト軸受３ａ側の開口部２ｋは揺動スクロール抽出孔２ｊに対面して配置されている。
【０００６】
ガイドフレーム１５の外周面１５ｇは焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着されているものの、その外周部に設けた切り欠き部１５ｃにより、固定スクロール１の吐出ポート１ｆから吐出される高圧の冷媒ガスを圧縮機構部（固定スクロ−ル１、揺動スクロ−ル２、コンプライアントフレ−ム３、ガイドフレ−ム１５等）と電動機要素（電動機固定子７、電動機回転子８）の間に設けられた吐出管１０ｂに導く流路は確保されている。また切り欠き部１５ｃは吐出管１０ｂとは反対の位置に設けられている。またガイドフレーム１５の内周面には、コンプライアントフレーム３の外周面に形成された上下円筒面３ｄ、３eと係合する円筒面１５ａ、１５ｂ、およびシール材を収納するシール溝が２カ所設けられており、それぞれシール材１６ａ、１６ｂが設置されている。これら２つのシール材１６ａ、１６ｂを用いて密封されたガイドフレーム１５の内周面とコンプライアントフレーム３の外周面からなるフレーム空間１５ｆは、コンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓとのみ連通しており、揺動スクロール２の抽出孔２ｊより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。
【０００７】
４は主軸であり、その上端部は揺動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在に係合する揺動軸部４ｂが形成されており、その下側には主軸バランサ４ｅが焼きばめられている。さらにその下にはコンプライアントフレーム３の主軸受３ｃ及び副主軸受３ｈと回転自在に係合する主軸部４ｃが形成されている。また、主軸４の下側はサブフレーム６の副軸受６ａと回転自在に係合する副軸部４ｄが形成され、この副軸部４ｄと前述した主軸部４ｃ間には電動機回転子８が焼きばめられている。電動機回転子８の上端面には上バランサ８ａが、下端面には下バランサ８ｂが固定されており、前述した主軸バランサ４ｅとあわせて合計３ヶのバランサにより、静バランスおよび動バランスがとられている。さらに主軸４の下端にはオイルパイプ４ｆが圧入されており、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにたまった冷凍機油１０ｅを吸い上げ、主軸４を貫通して形成した油穴４ａにより揺動軸部４ｂの揺動軸受２ｃ、主軸部４ｃの軸受３ｃ、３ｈ及び副軸部４ｄの副軸受６ａに給油する。
【０００８】
また密閉容器１０の側面にはガラス端子１０ｆが設置されており、電動機固定子７からのリード線が接合されている。
【０００９】
次に、この従来のスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低圧の吸入冷媒は吸入管１０ａから固定スクロール１および揺動スクロール２の板状渦巻歯で形成される圧縮室１ｄにはいる。電動機固定子７、回転子８により回転される主軸４により駆動される揺動スクロール２は偏芯旋回運動とともに圧縮室１ｄの容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール１の吐出ポート１ｆより密閉容器１０内に吐き出される。なお上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽出孔２ｊよりコンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓを経て、フレーム空間１５ｆに導かれ、この空間の中間圧力雰囲気を維持する。密閉容器１０内に吐きだされた高圧の吐出ガスは密閉容器１０内を高圧雰囲気で満たし、吐出管１０ｂから圧縮機外に放出される。
【００１０】
また、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇの冷凍機油１０ｅは、オイルパイプ４ｆ、油穴４ａを流れて各軸受に給油するとともに、主軸４の上端と揺動スクロ−ル２の台板部２ａとで形成される空間を通って揺動軸受２ｃに供給され、ここで減圧され、中間圧力となり、揺動スクロ−ル２、コンプライアントフレ−ム３及び主軸４で形成されたボス部空間２ｈに入る。
【００１１】
さて、コンプライアントフレーム３には、圧縮作用による圧縮室１ｄの高圧冷媒より固定スクロール１と揺動スクロール２が軸方向に離れようとするスラストガス力と、ボス部空間２ｈの中間圧力によりコンプライアントフレーム３と揺動スクロール２が離れようとする力の合計が、図中下向きの力として作用する。一方、圧縮途中の冷媒ガスを導いて中間圧力雰囲気となったフレーム空間１５ｆがコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５を引き離そうとする力と、コンプライアントフレーム３の下部３ｔの高圧雰囲気に露出している部分に作用する差圧力の合計が、上向きの力として作用する。定常運転時においては前述した上向きの力が下向きの力を上回るように設定されており、このためコンプライアントフレーム３は上下２つの円筒面３ｄ、３ｅがガイドフレ−ム１５の内周部に設けられた円筒面１５ａ、１５ｂにガイドされて上方に浮上する。揺動スクロール２はコンプライアントフレーム３と密着摺動して同様に浮上し、固定スクロ−ル１及び揺動スクロ−ル２の両板状渦巻歯１ｂ、２ｂは、それぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する。そして、揺動スクロ−ル２は板状渦巻歯２ｂを固定スクロール１の台板部１ａに接触させて摺動する。従って、密閉された圧縮室が１ｄが形成される。
【００１２】
起動時や液圧縮時などには前述したスラストガス力が大きくなり、揺動スクロール２はスラスト軸受３ａを介してコンプライアントフレーム３を下方に強く押し下げるので、揺動スクロール２と固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ、２ｂと対向する台板部２ａ、１ａには比較的大きな隙間が生じ、圧縮室の異常な圧力上昇は回避される。この動作をリリーフという。
【００１３】
また、コンプライアントフレーム３には揺動スクロール２に発生する転覆モーメントの一部または全部が、スラスト軸受け３ａを介して伝達されるものの、主軸受３ｃから受ける軸受け負荷と、その反作用である２つの合力、すなわちコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５の上下２つの円筒嵌合面３ｄ、３ｅ、１５ａ、１５ｂから受ける反力の合力によって生じる偶力が前記転覆モーメントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性、およびリリーフ動作安定性を有する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されているので、運転の停止時に、フレーム空間１５ｆは、圧縮室１ｄの高圧の冷媒ガスが揺動スクロールの抽気孔２ｊ及び連絡通路３ｓから入り高圧となったり、また、シール材１６ａ、１６ｂの側圧のために、コンプライアントフレーム３が浮上したままで停止する恐れがある。この場合、揺動スクロール２と固定スクロール１のそれぞれの板状渦巻歯の歯先と対向する台板部の歯底には隙間がない状態となる。この状態で圧縮機を起動すると、起動時に液圧縮が生じた場合には、圧縮室１ｄに大きな圧力が発生し易い。
そして、フレーム空間１５ｆの圧力が高い場合、前述のリリーフ動作がスムーズに行われず、完全にリリーフするのに時間を要し、圧縮室に異常に高い圧力が発生する。
圧縮室１ｄに異常に高い圧力が発生すると、固定スクロール１及び揺動スクロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂに大きな応力が発生し破損し易い不具合があった。
【００１５】
また、起動時に、リリーフ動作がスムーズに行われない場合は、起動直後に大きな負荷トルクが発生し、電動機１１に高い起動トルクを発生させる必要や高い起動電流が流れる不具合があった。
【００１６】
また、前記のような問題を解決するためには、フレーム空間１５ｆが高圧になった場合に冷媒ガスを逃がすバルブやシール材１６ａ、１６ｂの側圧にうちかってコンプライアントフレーム3が固定スクロ−ル１から離れるように、コンプライアントフレーム３、主軸４及び電動機回転子８を重量の大きいものとする必要があり、加工箇所が増えたり、部品点数が増えたり、圧縮機の重量が増える不具合があった。
【００１７】
本発明は、前記のような不具合を解消するためになされたもので、スクロ−ル圧縮機の部品の加工箇所を増やしたり、部品点数を増やしたり、重量を増やすことなしに、スクロ−ル圧縮機の起動時に、フレーム空間１５ｆの圧力が高い場合等にも、リリーフ動作をスムーズに行えるようにし、スクロ−ル圧縮室に異常な高圧力が発生したり、また、起動直後から大きな負荷トルクが発生し、電動機１１に高い起動トルクを発生させる必要や高い起動電流が流れることのないようにすること等を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスクロール圧縮機は、密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに噛み合わされた固定スクロール及び揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動する主軸を半径方向に支持するとともに、揺動スクロールを軸方向に支持するコンプライアントフレームと、コンプライアントフレームを軸方向に摺動可能にするとともに、半径方向に支持するガイド部材と、主軸に装着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機回転子及び密閉容器に固着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機固定子とからなり、主軸を駆動する電動機とを備えたスクロール圧縮機において、主軸とコンプライアントフレ−ムには、コンプライアントフレ−ムが主軸を軸方向に支持する係合部があり、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにし、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機運転の停止時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮機側に働く力よりも大きく、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機の定常運転時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力よりも小さいものである。
【００１９】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたものである。
【００２１】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたものである。
【００２２】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたものである。
【００２３】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、電動機回転子の永久磁石を希土類磁石としたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を各図を示しながら説明する。ただし、各実施の形態において、従来の技術と同一または相当する部分は同一の参照番号（符号）を付してその説明を省略する。
【００２５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。図２は、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と電動機回転子、電動機固定子の両鉄芯の軸方向の中心位置のずれ量δとの関係を示す図である。
図１において、４ｈは、主軸４とコンプライアントフレ−ム３に形成された係合部であり、主軸４がコンプライアントフレーム３上に載置されることにより主軸4がコンプライアントフレ−ム３により、軸方向に支持されている。また、主軸４はコンプライアントフレーム３により主軸受３ｃ、３ｈを介して半径方向に支持されている。
７は、電動機固定子であり、軸方向に延在する鉄芯７ｃ、鉄芯７ｃに巻かれた巻線７ｂ及びその他の部品で構成されている。７ｅで示す一点鎖線は鉄芯７ｃの軸方向の中心位置を示している。
また、８は、主軸４に焼きばめ等により固着された電動機回転子で、軸方向に延在する鉄芯８ｃ、鉄芯８ｃに埋め込まれたフェライト磁石等の永久磁石８ｄ及びその他の部品により構成されている。８ｅに示す一点鎖線は鉄芯８ｃの軸方向の中心位置を示している。
【００２６】
これら電動機固定子７と電動機回転子８とでＤＣブラシレス電動機１１を構成する。
両鉄芯７ｃ、８ｃの軸方向の位置関係は、それぞれの中心線７ｅ、８ｅが示すように、中心を一致させないで、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室１ｄ側になるようにずらして配置される。
前記のずれ方向に両鉄芯７ｃ、８ｃをずらすことにより、電動機固定子７の巻線７ｂに通電したとき、電動機回転子８に軸方向で、圧縮室側と反対方向の磁気吸引力Ｆ（δ）が働く。この軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）は、ずれ量δ、永久磁石８ｄの形状や素材、電動機固定子７の鉄芯７ｃの形状や素材及び電動機回転子８の鉄芯８ｃの形状や素材等で決まる関数である。例えば、両者間には、図２に示すような関係があり、一般に、ずれ量δが大きくなるにつれて磁気吸引力Ｆ（δ）も大きくなる。
【００２７】
本実施の形態のスクロ−ル圧縮機においては、コンプライアントフレ−ム３の軸方向の移動が所定の範囲内で可能となっており、圧縮機の定常運転においては、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する位置まで揺動スクロ−ルを持ち上げる圧縮室側の移動限度位置にあり、また、液圧縮等、異常に圧縮室内部が高圧となった時には、その圧力により、コンプライアントフレ−ム３は圧縮室側と反対方向の移動限界位置まで下降し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じる、いわゆるリリ−フ状態となる。即ち、コンプライアントフレ−ム３は、上下２つの円筒面３ｄ、３ｅがガイド部材であるガイドフレ−ム１５の内周部に設けられた円筒面１５ａ、１５ｂにガイドされて、前記の圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間を所定の範囲として移動可能となっている。
前記コンプライアントフレ−ム３の圧縮室側の移動限度位置は、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する位置、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端にチップシ−ルを設けている場合は、チップシ−ル先端とそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａとが接触する位置、又は両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触するのではなく、板状渦巻歯の先端保護のため、冷媒ガスの圧縮は可能で、所定の微小な隙間を設けた状態の位置となるように揺動スクロ−ル２を支持する位置として決定できる。又前記コンプライアントフレ−ム３の圧縮室側の移動限度位置の決定のために別途に、コンプライアントフレ−ム３とこれを案内するガイド部材であるガイドフレ−ム１５に適当な係合部（図示省略）を設けて位置決めしてもよい。
また、前記圧縮室側と反対方向の移動限界位置は、前記同様に、コンプライアントフレ−ム３とこれを案内するガイド部材間にコンプライアントフレ−ム３の下降を止める段部等の適当な係合部（図示省略）を設置することで形成している。
【００２８】
本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム３が前記の移動可能な所定の範囲内で、即ち、圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間で移動した場合、主軸４に固着された電動機回転子８が移動しても、常に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室側になるようにずらして配置される。
【００２９】
また、コンプライアントフレ−ム３を所定の範囲内で、即ち、圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間で移動させる力には、次のようなものがある。
コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く力としては、電動機固定子７の鉄芯７ｃの中心と電動機回転子８の鉄芯８ｃの中心を前記方向にずらしたことによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）、並びにコンプライアントフレーム３、主軸４、電動機回転子８及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力Ｗがある。ここに、装着物としては、主軸４に装着された主軸バランサ４ｅ、電動機回転子８に装着されたバランサ等である。
前記の磁気吸引力Ｆ（δ）は、電動機回転子８に働き、主軸４を圧縮室側と反対方向に移動させる力であるが、係合部４ｈによりコンプライアントフレ−ム３を圧縮室側と反対方向に移動させる。
【００３０】
また、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向にに働く、圧力による力としては、圧縮室１ｄ内の圧縮圧力による揺動スクロ−ル２の台板部２ａを介して、コンプライアントフレ−ム３のスラスト軸受３ａが受ける力及びボス部空間２ｈの中間圧力によりコンプライアントフレ−ム３が受ける力がある。
一方、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く、圧力による力は、フレ−ム空間１５ｆの中間圧力によりコンプライアントフレ−ム３が受ける力及びコンプライアントフレ−ム３の下部３ｔが密閉容器１０内の高圧力により受ける力がある。
即ち、コンプライアントフレ−ム３に軸方向に働く圧力による力は、前記圧縮室側と反対方向に働く、圧力による力と圧縮室側に働く、圧力による力とを合せた力である。
【００３１】
さらに、コンプライアントフレ−ム３の移動時には、移動方向と反対方向に、コンプライアントフレーム３及びこれに支持される主軸4が、それぞれの摺動部から受ける力であり、半径方向から受ける荷重に起因する軸方向の静止摩擦力ｆがある。例えば、コンプライアントフレーム３がガイド部材であるガイドフレ−ム１５との摺動部から受ける力であり、また主軸４がサブフレ−ム６ａとの摺動部から受ける力である。
【００３２】
本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲内で移動した場合、即ち、圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間で移動した場合、電動機回転子８が移動しても、常に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室側になるようにずらして配置されている。即ち、ずらす方向を前記のように設定している。さらに、ずらす量は、常に、ずれによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と、前記の重量による軸方向の重力Ｗとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く力が、前記の圧力による力を合せた力で、圧縮機運転の停止時に圧縮室側に働く力Ｆ（ｇａｓ）と、前記軸方向の静止摩擦力ｆとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力より大きくなるように設定している。
【００３３】
次に動作について説明する。
定常運転時には、前記の圧力による力を合せた力が、主としてコンプライアントフレ−ム３の下部３ｔが密閉容器内の高圧を受けることにより、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力として作用し、この圧力による力を合せた力が、圧縮室側と反対方向に働く力、即ち、前記の軸方向の重力Ｗ、軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）及び軸方向の静止摩擦力ｆの合力よりも大きくなるように設計されているため、コンプライアントフレ−ム３は前記の圧縮室側の移動限界位置まで移動し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する（前記のチップシ−ルの接触、圧縮に支障のない微小隙間の形成でもよい）。そこで、圧縮室１ｄから圧縮ガスのもれがない圧縮運転が行われる。
【００３４】
又、液圧縮等、異常に圧縮室１ｄ内部が高圧となった場合には、一般には、圧縮室１ｄ内の圧縮圧力により、揺動スクロ−ル２の台板部２ａを介して、コンプライアントフレ−ム３のスラスト軸受３ａが受ける力が大きくなり、この力が主となり、前記の圧力による力を合せた力は、圧縮室側と反対方向に働き、この圧力による力を合せた力により、コンプライアントフレ−ム３は圧縮室側と反対方向の移動限界位置まで移動し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じる、いわゆるリリ−フ状態となる。
【００３５】
ついで、圧縮機の起動時には、一般には、コンプライアントフレ−ム３は、圧縮機の運転の停止により、前記の圧縮室側の移動限界位置から圧縮室側と反対方向に移動し、起動時には、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間があるリリ−フ状態から起動する。そして、圧縮工程が進むにつれて、圧縮室１ｄ内の圧力が高まるとともに密閉容器内の圧力が高まり、主としてコンプライアントフレ−ム３の下部３ｔが密閉容器内の高圧を受けることにより、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く、圧力による力を合せた力が、圧縮室側と反対方向に働く力、即ち、前記の軸方向の重力Ｗ、軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）及び軸方向の静止摩擦力ｆの合力よりも大きくなるように設計されているため、コンプライアントフレ−ム３は前記の圧縮室側の移動限界位置まで移動し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する（前記のチップシ−ルの接触、圧縮に支障のない微小隙間の形成でもよい）。そこで、定常運転に移行する。
【００３６】
しかしながら、圧縮機停止時に、フレ−ム空間１５が高圧になる等により、前記の圧力による力を合せた力が圧縮室側に働くようになったり（即ち、圧力による力を合せた力が、圧縮機運転の停止時に、コンプライアントフレ−ム３を軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ム３に働く圧力による力を合せた力Ｆ（ｇａｓ）となる）、又、シ−ル材１６ａ、１６ｂの側圧のため、軸方向の静止摩擦力ｆが大きくなり、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じない状態のままで停止する場合がある。即ち、コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置にとどまったままで停止する場合がある。この状態で停止した圧縮機を起動する場合でも、本実施の形態では、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置と電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置とを軸方向にずらし、このずらす方向を、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲で移動するとき、常に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室１ｄ側になるようにし、またずらす量を、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲で移動するとき、常に、ずれによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と、前記の重量による軸方向の重力Ｗとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機運転の停止時に圧縮室側に働く、圧力による力を合せた力Ｆ（ｇａｓ）と、軸方向の静止摩擦力ｆとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力より大きくなるように設定しているので、コンプライアントフレ−ム３は軸方向で、圧縮室と反対側に移動する。即ち、電動機固定子７の巻線７ｂに通電することによりリリ−フ状態となり、リリ−フ状態から圧縮機を起動することができる。
しかも、コンプライアントフレ−ム３の所定の移動範囲において、常に、ずれによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）により、前記のように、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室と反対側に働く力が、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力より大きくなるように設定しているので、圧縮機の起動に際して、確実にリリ−フ状態とすることができる。
なお、起動後の定常運転への移行は、前記の通りである。
【００３７】
そこで、本実施の形態のスクロ−ル圧縮機は、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じない状態のままで停止する場合でも、起動時には、常に、リリーフ状態とでき、起動時に圧縮室１ｄ内の液冷媒や油が入っていた場合でも圧縮室１ｄの異常な高圧力の発生を回避でき、固定スクロール１及び揺動スクロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂに大きな応力が発生しない。
また、液圧縮の生じない起動においても、起動直後に大きな負荷トルクが発生しないので高い起動トルクを発生する電動機１１とする必要がなく、起動電流も小さくできるので電動機１１として信頼性の高いものとなる。
【００３８】
本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム３が、所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずれ方向を設定し、かつ、ずらすことにより生じる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と軸方向の重力Ｗの合力が、圧縮機停止時に、コンプライアントフレ−ム３に、圧縮室側に働く圧力による力を合せた力と静止摩擦力ｆとの合力より大きくなるように、ずれ量を設定したが、かならずしもこのようにする必要はなく、特に前記のずれ量の設定を行わず、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機１１に通電したとき、このずれにより主軸４に固着された電動機回転子８に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が働くようにしてもよい。このようにしても、圧縮機が停止時に、圧縮機内部の圧力関係等でコンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置にあり、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部がそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａと接触した状態から起動した場合、電動機１１に通電により、電動機回転子８及び電動機固定子７の鉄芯８ｃ、７ｃの軸方向の中心のずれにより電動機回転子８に軸方向で、圧縮室側と反対方向の磁気吸引力Ｆ（δ）が働く。この圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が付加されることにより、主軸４及び主軸４に係合されたコンプライアントフレ−ム３が圧縮室側と反対方向に移動する機会が増加する。コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側と反対方向に移動するに伴い、コンプライアントフレ−ム３に支持されている揺動スクロ−ル２も圧縮室側と反対方向に移動し、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部とそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａとの間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ル１、２はリリ−フ状態となる。そこで、起動時に、圧縮室１ｄ内に液冷媒や油が入っており液圧縮が生じても、圧縮室１ｄの異常な高圧力の発生を回避でき、固定スクロール１及び揺動スクロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂに大きな応力が発生するのを防止できる機会が増加する。
また、液圧縮の生じない通常運転状態の起動においても、起動直後に大きな負荷トルクが発生しない機会も増加するので、その分、電動機１１は高い起動トルクを発生する必要がなく、起動電流も小さくできるので電動機１１として信頼性の高いものとなる。
さらに、コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置近傍にある場合にのみ、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずれを設定した場合は、前記の効果に加えて、コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置近傍を離れると、圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が働かなくなり、リリ−フ後には速やかに両板状渦巻歯１ｂ、２ｂが対向する台板部２ａ、１ａと接触する位置になり、圧縮機が定常運転に行うことができる。
【００３９】
また、この場合、前記のようにずれ量の設定を加えてもよい。
これにより、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部がそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａと接触した状態から起動した場合、この磁気吸引力Ｆ（δ）により揺動スクロ−ル２も圧縮室１ｄと反対側に移動し、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部とそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａとの間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ル１、２はリリ−フ状態となる。
【００４０】
また、特に前記のずれ量の設定を行わず、コンプライアントフレーム３が所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ム３の軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機１１に通電したとき、このずれにより主軸４に固着された電動機回転子８に軸方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が生じるようにしてもよい。
このようにすると、コンプライアントフレ−ム３を圧縮室１ｄと反対側に移動させる磁気吸引力Ｆ（δ）の働く範囲が広くなり、圧縮機の起動時に、より完全にリリ−フ状態とすることができる。従って、起動時に、より完全に圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機１１の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
【００４１】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２のスクロール圧縮機を示す縦断面図である。従来技術及び実施の形態１と同一または相当する部分は同一の参照番号（符号）を付してその説明を省略する。
図3において、７ｆは、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面であり、８ｆは、電動機回転子８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面である。
【００４２】
本実施の形態では、前記実施の形態１の、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらす方向を設定し、かつ、ずらすことにより生じる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と軸方向の重力Ｗとの合力が、圧縮機停止時に、コンプライアントフレ−ム３に、圧縮室側に働く圧力による力を合せた力Ｆ（ｇａｓ）と静止摩擦力ｆとの合力より大きくなるように、ずれ量を設定したことに加えて、さらに、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するように設定した。
【００４３】
かくして、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、かつ、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面７ｆが、電動機回転子８の８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するように設定しているので、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の長さよりも電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の長さが長いことになるとともに、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲内で移動し、それに伴い主軸４が移動しても、常に電動機固定子７の鉄芯７ｃの内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子８の鉄芯８ｃの外周面と対向している。
【００４４】
そこで、電動機固定子７に通電をした場合、発生した磁束は、どの位置でも電動機回転子８の永久磁石８ｄの発生させる磁束と無駄なく交叉し、ずれ量δが大きくなっても電動機１１の効率が落ちない。よって、スクロ−ル圧縮機は、常に、電動機１１の高い効率をキープすることができる。
なお、この場合、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲で電動機１１の両鉄芯の中心が前記のずれ方向にずれているので、特にずれ量の設定は行わなくても、起動時に圧縮室内に高圧を生じずに起動できる等の効果があるのは実施の形態１に記載の通りである。
【００４５】
本実施の形態は、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面７ｆが、電動機回転子８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するように設定しているが、コンプライアントフレ−ム３が、少なくとも、前記圧縮室側の移動限度位置にあるときに、前記端面７ｆが、前記端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしてもよい。
このようにすることにより、両渦巻歯１ｂ、２ｂと対向の台板部２ａ、１ａとが接触して運転する定常運転時は、電動機固定子７の鉄芯７ｃの内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子８の鉄芯８ｃの外周面と対向しており、電動機固定子７の発生磁束は、どの位置でも電動機回転子８の永久磁石８ｄの発生させる磁束と無駄なく交叉し、電動機１１の効率が高くなる。スクロ−ル圧縮機は両渦巻歯１ｂ、２ｂと対向の台板部２ａ、１ａとが接触して運転する運転が定常運転である。従って、全体的に本圧縮機は高い効率を維持した運転が可能となる。
なお、この場合、ずれ量の設定は行っても行わなくてもよい。それぞれの場合の圧縮機起動時の効果は実施の形態１に記載の通りである。
【００４６】
実施の形態３．
実施の形態３のスクロール圧縮機は、実施の形態１又は実施の形態２において、電動機回転子８の永久磁石として希土類磁石８ｄを使用した。
【００４７】
希土類磁石８ｄは、フェライト磁石８ｄに対し、同一の大きさ（表面積、体積）において残留磁束密度を大きくとることができるので、それに伴って磁気吸引力Ｆ（δ）は、図４の両磁石８ｄの特性に示すように、小さいずれ量δでも磁気吸引力Ｆ（δ）を大きくすることができる。従って、小さなずれ量δでも必要な磁気吸引力Ｆ（δ）を得ることができる。ずれ量δが小さくなることにより、電動機１１は軸方向にコンパクトになる。（図では説明せず）よって、電動機１１の大きさを小型化でき、スクロ−ル圧縮機をコンパクト化できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに噛み合わされた固定スクロール及び揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動する主軸を半径方向に支持するとともに、揺動スクロールを軸方向に支持するコンプライアントフレームと、コンプライアントフレームを軸方向に摺動可能にするとともに、半径方向に支持するガイド部材と、主軸に装着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機回転子及び密閉容器内に固着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機固定子とからなり、主軸を駆動する電動機とを備えたスクロール圧縮機において、
主軸とコンプライアントフレ−ムには、コンプライアントフレ−ムが主軸を軸方向に支持する係合部があり、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたので、たとえ、圧縮機が停止時に、圧縮機内部の圧力関係等でコンプライアントフレ−ムが圧縮室側の移動限度位置にあり、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部がそれぞれの対向する台板部と接触した状態から起動した場合、電動機に通電により、電動機回転子及び電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心のずれにより電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向の磁気吸引力が働く。この圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力が付加されることにより、主軸及び主軸に係合されたコンプライアントフレ−ムが圧縮室側と反対方向に移動する機会が増加する。コンプライアントフレ−ムが圧縮室と反対側に移動するに伴い、コンプライアントフレ−ムに支持されている揺動スクロ−ルも圧縮室側と反対方向に移動し、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部とそれぞれの対向する台板部との間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ルはリリ−フ状態となる。そこで、起動時に圧縮室内の液冷媒や油が入っており液圧縮が生じても、圧縮室の異常な高圧力の発生を回避でき、固定スクロール及び揺動スクロールの板状渦巻歯に大きな応力が発生するのを防止できる機会が増加する。また、液圧縮の生じない通常運転状態の起動においても、起動直後に大きな負荷トルクが発生しない機会も増加するので、その分電動機は高い起動トルクを発生する必要がなく、起動電流も小さくできるので電動機として信頼性の高いものとなる。
電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機運転の停止時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮機側に働く力よりも大きく、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機の定常運転時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力よりも小さいので、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらした場合は、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部がそれぞれの対向する台板部と接触した状態から起動したとき、この磁気吸引力により揺動スクロ−ルも圧縮室と反対側に移動し、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部とそれぞれの対向する台板部との間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ルはリリ−フ状態となる。
従って、起動時に、圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
また、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらした場合は、コンプライアントフレ−ムを圧縮室と反対側に移動させる磁気吸引力の働く範囲が広くなり、圧縮機の起動時に、より完全にリリ−フ状態とすることができる。従って、起動時に、より完全に圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
【００４９】
また、本発明のスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたので、コンプライアントフレ−ムを圧縮室側と反対方向に移動させる磁気吸引力の働く範囲が広くなり、圧縮機の起動時に、より完全にリリ−フ状態とすることができる。従って、起動時に、より完全に圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
【００５１】
また、本発明のスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたので、両渦巻歯と対向の台板部とが接触して運転する定常運転時は、電動機固定子の鉄芯の内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子の鉄芯の外周面と対向しており、電動機固定子の発生磁束は、どの位置でも電動機回転子の永久磁石の発生させる磁束と無駄なく交叉し、電動機の効率が高くなる。スクロ−ル圧縮機は両渦巻歯と対向の台板部とが接触して運転する運転が定常運転である。従って、全体的に本圧縮機は高い効率を維持した運転が可能となる。
【００５２】
また、本発明のスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機の固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室画側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたので、運転時は常に、電動機固定子の鉄芯の内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子の鉄芯の外周面と対向しており、電動機固定子に発生した磁束は、どの位置でも電動機回転子の永久磁石の発生させる磁束と無駄なく交叉し、ずれ量が大きくなっても電動機の効率が落ちない。よって、圧縮機は、常に電動機の高い効率を維持することができる。
【００５３】
また、本発明のスクロール圧縮機は、電動機回転子の永久磁石を希土類磁石としたので、希土類磁石は一般使用されているフェライト磁石に対し、同一の大きさ（表面積、体積）において残留磁束密度を大きくとることができるため、それに伴って磁気吸引力は、小さいずれ量でも大きくすることができ、故に小さいずれ量でも必要な磁気吸引力を得ることができる。ずれ量が小さくなることにより、電動機は軸方向にコンパクトになる。よって、電動機の大きさをコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１、３におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の説明用の磁気吸引力Ｆ（δ）と電動機固定子、回転子のそれぞれの鉄芯のずれ量δとの関係を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態２、３におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態３の説明用の磁気吸引力Ｆ（δ）とずれ量δの関係を示す図である。
【図５】 従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 固定スクロール、１ｂ 板状渦巻歯、１ｄ 圧縮室、２ 揺動スクロール、２ｂ 板状渦巻歯、３ コンプライアントフレーム、４ 主軸、４ｈ 係合部、７ 電動機固定子、７c 鉄芯、７ｆ 端面、８ 電動機回転子、８ｃ 鉄芯、８ｄ 希土類磁石、8ｆ 端面、１０ 密閉容器、１１ 電動機、１５ ガイド部材。
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調機や冷凍機に使用するスクロ−ル圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、国際公開番号 WO ９５/１２７５９で示される公開特許明細書に記載の従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【０００３】
図５において、１は固定スクロールであり、外周部はガイドフレーム１５にボルト等（図示せず）によって締結されている。台板部１ａの一方の面（図５において下側）には板状渦巻歯１ｂが形成されると同時に、外周部にはオルダム案内溝１ｃがほぼ一直線上に２ヶ形成されている。このオルダム案内溝１ｃにはオルダムリング９の爪９ｃが往復摺動自在に係合されている。さらに固定スクロール１の側面からは、吸入管１０ａが密閉容器１０を貫通して圧入されている。
【０００４】
２は揺動スクロールであり、台板部２ａの上面には固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂと実質的に同一形状の板状渦巻歯２ｂが設けられており、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂにより幾何学的に圧縮室１ｄを形成している。台板部２ａの板状渦巻歯２ｂと反対側の面の中心部には中空円筒のボス部２ｆが形成されており、主軸４上端の揺動軸部４ｂと、揺動軸受２ｃを介して回転自在に係合されている。また、同面にはコンプライアントフレーム３のスラスト軸受３ａと圧接摺動可能なスラスト面２ｄが形成されている。揺動スクロール２の台板部２ａの外周部には、前記固定スクロール１のオルダム案内溝１ｃと９０度の位相差をもつオルダム案内溝２ｅがほぼ一直線上に２ヶ形成されており、このオルダム案内溝２ｅにはオルダムリング９の爪９ａが往復摺動自在に係合されている。また台板部２ａには前記圧縮室１ｄとスラスト面２ｄを貫通する抽出孔２ｊが設けられ、圧縮途中の冷媒ガスを抽出してスラスト面２ｄに導く構造となっている。
【０００５】
コンプライアントフレーム３はその外周部に設けられた上下２つの円筒面３ｄ、３ｅを、ガイドフレーム１５の内周部に設けた円筒面１５ａ、１５ｂにより半径方向に支持されており、その中心部には電動機固定子７により回転駆動される主軸４を半径方向に支持する主軸受３ｃおよび副主軸受３ｈが形成されている。また、スラスト軸受３ａ面内から軸方向に貫通する連絡通路３ｓが設けてあり、そのスラスト軸受３ａ側の開口部２ｋは揺動スクロール抽出孔２ｊに対面して配置されている。
【０００６】
ガイドフレーム１５の外周面１５ｇは焼きばめ、もしくは溶接などによって密閉容器１０に固着されているものの、その外周部に設けた切り欠き部１５ｃにより、固定スクロール１の吐出ポート１ｆから吐出される高圧の冷媒ガスを圧縮機構部（固定スクロ−ル１、揺動スクロ−ル２、コンプライアントフレ−ム３、ガイドフレ−ム１５等）と電動機要素（電動機固定子７、電動機回転子８）の間に設けられた吐出管１０ｂに導く流路は確保されている。また切り欠き部１５ｃは吐出管１０ｂとは反対の位置に設けられている。またガイドフレーム１５の内周面には、コンプライアントフレーム３の外周面に形成された上下円筒面３ｄ、３eと係合する円筒面１５ａ、１５ｂ、およびシール材を収納するシール溝が２カ所設けられており、それぞれシール材１６ａ、１６ｂが設置されている。これら２つのシール材１６ａ、１６ｂを用いて密封されたガイドフレーム１５の内周面とコンプライアントフレーム３の外周面からなるフレーム空間１５ｆは、コンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓとのみ連通しており、揺動スクロール２の抽出孔２ｊより供給される圧縮途中の冷媒ガスを封入する構造となっている。
【０００７】
４は主軸であり、その上端部は揺動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在に係合する揺動軸部４ｂが形成されており、その下側には主軸バランサ４ｅが焼きばめられている。さらにその下にはコンプライアントフレーム３の主軸受３ｃ及び副主軸受３ｈと回転自在に係合する主軸部４ｃが形成されている。また、主軸４の下側はサブフレーム６の副軸受６ａと回転自在に係合する副軸部４ｄが形成され、この副軸部４ｄと前述した主軸部４ｃ間には電動機回転子８が焼きばめられている。電動機回転子８の上端面には上バランサ８ａが、下端面には下バランサ８ｂが固定されており、前述した主軸バランサ４ｅとあわせて合計３ヶのバランサにより、静バランスおよび動バランスがとられている。さらに主軸４の下端にはオイルパイプ４ｆが圧入されており、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇにたまった冷凍機油１０ｅを吸い上げ、主軸４を貫通して形成した油穴４ａにより揺動軸部４ｂの揺動軸受２ｃ、主軸部４ｃの軸受３ｃ、３ｈ及び副軸部４ｄの副軸受６ａに給油する。
【０００８】
また密閉容器１０の側面にはガラス端子１０ｆが設置されており、電動機固定子７からのリード線が接合されている。
【０００９】
次に、この従来のスクロール圧縮機の基本動作について説明する。低圧の吸入冷媒は吸入管１０ａから固定スクロール１および揺動スクロール２の板状渦巻歯で形成される圧縮室１ｄにはいる。電動機固定子７、回転子８により回転される主軸４により駆動される揺動スクロール２は偏芯旋回運動とともに圧縮室１ｄの容積を減少させる。この圧縮行程により吸入冷媒は高圧となり、固定スクロール１の吐出ポート１ｆより密閉容器１０内に吐き出される。なお上記圧縮行程において圧縮途中の中間圧力の冷媒ガスは揺動スクロール２の抽出孔２ｊよりコンプライアントフレーム３の連絡通路３ｓを経て、フレーム空間１５ｆに導かれ、この空間の中間圧力雰囲気を維持する。密閉容器１０内に吐きだされた高圧の吐出ガスは密閉容器１０内を高圧雰囲気で満たし、吐出管１０ｂから圧縮機外に放出される。
【００１０】
また、密閉容器１０底部の油だめ１０ｇの冷凍機油１０ｅは、オイルパイプ４ｆ、油穴４ａを流れて各軸受に給油するとともに、主軸４の上端と揺動スクロ−ル２の台板部２ａとで形成される空間を通って揺動軸受２ｃに供給され、ここで減圧され、中間圧力となり、揺動スクロ−ル２、コンプライアントフレ−ム３及び主軸４で形成されたボス部空間２ｈに入る。
【００１１】
さて、コンプライアントフレーム３には、圧縮作用による圧縮室１ｄの高圧冷媒より固定スクロール１と揺動スクロール２が軸方向に離れようとするスラストガス力と、ボス部空間２ｈの中間圧力によりコンプライアントフレーム３と揺動スクロール２が離れようとする力の合計が、図中下向きの力として作用する。一方、圧縮途中の冷媒ガスを導いて中間圧力雰囲気となったフレーム空間１５ｆがコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５を引き離そうとする力と、コンプライアントフレーム３の下部３ｔの高圧雰囲気に露出している部分に作用する差圧力の合計が、上向きの力として作用する。定常運転時においては前述した上向きの力が下向きの力を上回るように設定されており、このためコンプライアントフレーム３は上下２つの円筒面３ｄ、３ｅがガイドフレ−ム１５の内周部に設けられた円筒面１５ａ、１５ｂにガイドされて上方に浮上する。揺動スクロール２はコンプライアントフレーム３と密着摺動して同様に浮上し、固定スクロ−ル１及び揺動スクロ−ル２の両板状渦巻歯１ｂ、２ｂは、それぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する。そして、揺動スクロ−ル２は板状渦巻歯２ｂを固定スクロール１の台板部１ａに接触させて摺動する。従って、密閉された圧縮室が１ｄが形成される。
【００１２】
起動時や液圧縮時などには前述したスラストガス力が大きくなり、揺動スクロール２はスラスト軸受３ａを介してコンプライアントフレーム３を下方に強く押し下げるので、揺動スクロール２と固定スクロール１の板状渦巻歯１ｂ、２ｂと対向する台板部２ａ、１ａには比較的大きな隙間が生じ、圧縮室の異常な圧力上昇は回避される。この動作をリリーフという。
【００１３】
また、コンプライアントフレーム３には揺動スクロール２に発生する転覆モーメントの一部または全部が、スラスト軸受け３ａを介して伝達されるものの、主軸受３ｃから受ける軸受け負荷と、その反作用である２つの合力、すなわちコンプライアントフレーム３とガイドフレーム１５の上下２つの円筒嵌合面３ｄ、３ｅ、１５ａ、１５ｂから受ける反力の合力によって生じる偶力が前記転覆モーメントを打ち消すように作用するので、非常に良好な定常運転時追随動作安定性、およびリリーフ動作安定性を有する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されているので、運転の停止時に、フレーム空間１５ｆは、圧縮室１ｄの高圧の冷媒ガスが揺動スクロールの抽気孔２ｊ及び連絡通路３ｓから入り高圧となったり、また、シール材１６ａ、１６ｂの側圧のために、コンプライアントフレーム３が浮上したままで停止する恐れがある。この場合、揺動スクロール２と固定スクロール１のそれぞれの板状渦巻歯の歯先と対向する台板部の歯底には隙間がない状態となる。この状態で圧縮機を起動すると、起動時に液圧縮が生じた場合には、圧縮室１ｄに大きな圧力が発生し易い。
そして、フレーム空間１５ｆの圧力が高い場合、前述のリリーフ動作がスムーズに行われず、完全にリリーフするのに時間を要し、圧縮室に異常に高い圧力が発生する。
圧縮室１ｄに異常に高い圧力が発生すると、固定スクロール１及び揺動スクロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂに大きな応力が発生し破損し易い不具合があった。
【００１５】
また、起動時に、リリーフ動作がスムーズに行われない場合は、起動直後に大きな負荷トルクが発生し、電動機１１に高い起動トルクを発生させる必要や高い起動電流が流れる不具合があった。
【００１６】
また、前記のような問題を解決するためには、フレーム空間１５ｆが高圧になった場合に冷媒ガスを逃がすバルブやシール材１６ａ、１６ｂの側圧にうちかってコンプライアントフレーム3が固定スクロ−ル１から離れるように、コンプライアントフレーム３、主軸４及び電動機回転子８を重量の大きいものとする必要があり、加工箇所が増えたり、部品点数が増えたり、圧縮機の重量が増える不具合があった。
【００１７】
本発明は、前記のような不具合を解消するためになされたもので、スクロ−ル圧縮機の部品の加工箇所を増やしたり、部品点数を増やしたり、重量を増やすことなしに、スクロ−ル圧縮機の起動時に、フレーム空間１５ｆの圧力が高い場合等にも、リリーフ動作をスムーズに行えるようにし、スクロ−ル圧縮室に異常な高圧力が発生したり、また、起動直後から大きな負荷トルクが発生し、電動機１１に高い起動トルクを発生させる必要や高い起動電流が流れることのないようにすること等を目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスクロール圧縮機は、密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに噛み合わされた固定スクロール及び揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動する主軸を半径方向に支持するとともに、揺動スクロールを軸方向に支持するコンプライアントフレームと、コンプライアントフレームを軸方向に摺動可能にするとともに、半径方向に支持するガイド部材と、主軸に装着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機回転子及び密閉容器に固着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機固定子とからなり、主軸を駆動する電動機とを備えたスクロール圧縮機において、主軸とコンプライアントフレ−ムには、コンプライアントフレ−ムが主軸を軸方向に支持する係合部があり、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにし、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機運転の停止時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮機側に働く力よりも大きく、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機の定常運転時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力よりも小さいものである。
【００１９】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたものである。
【００２１】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたものである。
【００２２】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたものである。
【００２３】
また、本発明に係るスクロール圧縮機は、電動機回転子の永久磁石を希土類磁石としたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を各図を示しながら説明する。ただし、各実施の形態において、従来の技術と同一または相当する部分は同一の参照番号（符号）を付してその説明を省略する。
【００２５】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１を示すスクロール圧縮機の縦断面図である。図２は、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と電動機回転子、電動機固定子の両鉄芯の軸方向の中心位置のずれ量δとの関係を示す図である。
図１において、４ｈは、主軸４とコンプライアントフレ−ム３に形成された係合部であり、主軸４がコンプライアントフレーム３上に載置されることにより主軸4がコンプライアントフレ−ム３により、軸方向に支持されている。また、主軸４はコンプライアントフレーム３により主軸受３ｃ、３ｈを介して半径方向に支持されている。
７は、電動機固定子であり、軸方向に延在する鉄芯７ｃ、鉄芯７ｃに巻かれた巻線７ｂ及びその他の部品で構成されている。７ｅで示す一点鎖線は鉄芯７ｃの軸方向の中心位置を示している。
また、８は、主軸４に焼きばめ等により固着された電動機回転子で、軸方向に延在する鉄芯８ｃ、鉄芯８ｃに埋め込まれたフェライト磁石等の永久磁石８ｄ及びその他の部品により構成されている。８ｅに示す一点鎖線は鉄芯８ｃの軸方向の中心位置を示している。
【００２６】
これら電動機固定子７と電動機回転子８とでＤＣブラシレス電動機１１を構成する。
両鉄芯７ｃ、８ｃの軸方向の位置関係は、それぞれの中心線７ｅ、８ｅが示すように、中心を一致させないで、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室１ｄ側になるようにずらして配置される。
前記のずれ方向に両鉄芯７ｃ、８ｃをずらすことにより、電動機固定子７の巻線７ｂに通電したとき、電動機回転子８に軸方向で、圧縮室側と反対方向の磁気吸引力Ｆ（δ）が働く。この軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）は、ずれ量δ、永久磁石８ｄの形状や素材、電動機固定子７の鉄芯７ｃの形状や素材及び電動機回転子８の鉄芯８ｃの形状や素材等で決まる関数である。例えば、両者間には、図２に示すような関係があり、一般に、ずれ量δが大きくなるにつれて磁気吸引力Ｆ（δ）も大きくなる。
【００２７】
本実施の形態のスクロ−ル圧縮機においては、コンプライアントフレ−ム３の軸方向の移動が所定の範囲内で可能となっており、圧縮機の定常運転においては、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する位置まで揺動スクロ−ルを持ち上げる圧縮室側の移動限度位置にあり、また、液圧縮等、異常に圧縮室内部が高圧となった時には、その圧力により、コンプライアントフレ−ム３は圧縮室側と反対方向の移動限界位置まで下降し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じる、いわゆるリリ−フ状態となる。即ち、コンプライアントフレ−ム３は、上下２つの円筒面３ｄ、３ｅがガイド部材であるガイドフレ−ム１５の内周部に設けられた円筒面１５ａ、１５ｂにガイドされて、前記の圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間を所定の範囲として移動可能となっている。
前記コンプライアントフレ−ム３の圧縮室側の移動限度位置は、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する位置、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端にチップシ−ルを設けている場合は、チップシ−ル先端とそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａとが接触する位置、又は両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触するのではなく、板状渦巻歯の先端保護のため、冷媒ガスの圧縮は可能で、所定の微小な隙間を設けた状態の位置となるように揺動スクロ−ル２を支持する位置として決定できる。又前記コンプライアントフレ−ム３の圧縮室側の移動限度位置の決定のために別途に、コンプライアントフレ−ム３とこれを案内するガイド部材であるガイドフレ−ム１５に適当な係合部（図示省略）を設けて位置決めしてもよい。
また、前記圧縮室側と反対方向の移動限界位置は、前記同様に、コンプライアントフレ−ム３とこれを案内するガイド部材間にコンプライアントフレ−ム３の下降を止める段部等の適当な係合部（図示省略）を設置することで形成している。
【００２８】
本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム３が前記の移動可能な所定の範囲内で、即ち、圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間で移動した場合、主軸４に固着された電動機回転子８が移動しても、常に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室側になるようにずらして配置される。
【００２９】
また、コンプライアントフレ−ム３を所定の範囲内で、即ち、圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間で移動させる力には、次のようなものがある。
コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く力としては、電動機固定子７の鉄芯７ｃの中心と電動機回転子８の鉄芯８ｃの中心を前記方向にずらしたことによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）、並びにコンプライアントフレーム３、主軸４、電動機回転子８及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力Ｗがある。ここに、装着物としては、主軸４に装着された主軸バランサ４ｅ、電動機回転子８に装着されたバランサ等である。
前記の磁気吸引力Ｆ（δ）は、電動機回転子８に働き、主軸４を圧縮室側と反対方向に移動させる力であるが、係合部４ｈによりコンプライアントフレ−ム３を圧縮室側と反対方向に移動させる。
【００３０】
また、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向にに働く、圧力による力としては、圧縮室１ｄ内の圧縮圧力による揺動スクロ−ル２の台板部２ａを介して、コンプライアントフレ−ム３のスラスト軸受３ａが受ける力及びボス部空間２ｈの中間圧力によりコンプライアントフレ−ム３が受ける力がある。
一方、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く、圧力による力は、フレ−ム空間１５ｆの中間圧力によりコンプライアントフレ−ム３が受ける力及びコンプライアントフレ−ム３の下部３ｔが密閉容器１０内の高圧力により受ける力がある。
即ち、コンプライアントフレ−ム３に軸方向に働く圧力による力は、前記圧縮室側と反対方向に働く、圧力による力と圧縮室側に働く、圧力による力とを合せた力である。
【００３１】
さらに、コンプライアントフレ−ム３の移動時には、移動方向と反対方向に、コンプライアントフレーム３及びこれに支持される主軸4が、それぞれの摺動部から受ける力であり、半径方向から受ける荷重に起因する軸方向の静止摩擦力ｆがある。例えば、コンプライアントフレーム３がガイド部材であるガイドフレ−ム１５との摺動部から受ける力であり、また主軸４がサブフレ−ム６ａとの摺動部から受ける力である。
【００３２】
本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲内で移動した場合、即ち、圧縮室側の移動限度位置と圧縮室側と反対方向の移動限界位置間で移動した場合、電動機回転子８が移動しても、常に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室側になるようにずらして配置されている。即ち、ずらす方向を前記のように設定している。さらに、ずらす量は、常に、ずれによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と、前記の重量による軸方向の重力Ｗとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く力が、前記の圧力による力を合せた力で、圧縮機運転の停止時に圧縮室側に働く力Ｆ（ｇａｓ）と、前記軸方向の静止摩擦力ｆとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力より大きくなるように設定している。
【００３３】
次に動作について説明する。
定常運転時には、前記の圧力による力を合せた力が、主としてコンプライアントフレ−ム３の下部３ｔが密閉容器内の高圧を受けることにより、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力として作用し、この圧力による力を合せた力が、圧縮室側と反対方向に働く力、即ち、前記の軸方向の重力Ｗ、軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）及び軸方向の静止摩擦力ｆの合力よりも大きくなるように設計されているため、コンプライアントフレ−ム３は前記の圧縮室側の移動限界位置まで移動し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する（前記のチップシ−ルの接触、圧縮に支障のない微小隙間の形成でもよい）。そこで、圧縮室１ｄから圧縮ガスのもれがない圧縮運転が行われる。
【００３４】
又、液圧縮等、異常に圧縮室１ｄ内部が高圧となった場合には、一般には、圧縮室１ｄ内の圧縮圧力により、揺動スクロ−ル２の台板部２ａを介して、コンプライアントフレ−ム３のスラスト軸受３ａが受ける力が大きくなり、この力が主となり、前記の圧力による力を合せた力は、圧縮室側と反対方向に働き、この圧力による力を合せた力により、コンプライアントフレ−ム３は圧縮室側と反対方向の移動限界位置まで移動し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じる、いわゆるリリ−フ状態となる。
【００３５】
ついで、圧縮機の起動時には、一般には、コンプライアントフレ−ム３は、圧縮機の運転の停止により、前記の圧縮室側の移動限界位置から圧縮室側と反対方向に移動し、起動時には、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間があるリリ−フ状態から起動する。そして、圧縮工程が進むにつれて、圧縮室１ｄ内の圧力が高まるとともに密閉容器内の圧力が高まり、主としてコンプライアントフレ−ム３の下部３ｔが密閉容器内の高圧を受けることにより、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く、圧力による力を合せた力が、圧縮室側と反対方向に働く力、即ち、前記の軸方向の重力Ｗ、軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）及び軸方向の静止摩擦力ｆの合力よりも大きくなるように設計されているため、コンプライアントフレ−ム３は前記の圧縮室側の移動限界位置まで移動し、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと接触する（前記のチップシ−ルの接触、圧縮に支障のない微小隙間の形成でもよい）。そこで、定常運転に移行する。
【００３６】
しかしながら、圧縮機停止時に、フレ−ム空間１５が高圧になる等により、前記の圧力による力を合せた力が圧縮室側に働くようになったり（即ち、圧力による力を合せた力が、圧縮機運転の停止時に、コンプライアントフレ−ム３を軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ム３に働く圧力による力を合せた力Ｆ（ｇａｓ）となる）、又、シ−ル材１６ａ、１６ｂの側圧のため、軸方向の静止摩擦力ｆが大きくなり、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じない状態のままで停止する場合がある。即ち、コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置にとどまったままで停止する場合がある。この状態で停止した圧縮機を起動する場合でも、本実施の形態では、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置と電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置とを軸方向にずらし、このずらす方向を、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲で移動するとき、常に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心位置が電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向中心位置より圧縮室１ｄ側になるようにし、またずらす量を、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲で移動するとき、常に、ずれによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と、前記の重量による軸方向の重力Ｗとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機運転の停止時に圧縮室側に働く、圧力による力を合せた力Ｆ（ｇａｓ）と、軸方向の静止摩擦力ｆとの合力である、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力より大きくなるように設定しているので、コンプライアントフレ−ム３は軸方向で、圧縮室と反対側に移動する。即ち、電動機固定子７の巻線７ｂに通電することによりリリ−フ状態となり、リリ−フ状態から圧縮機を起動することができる。
しかも、コンプライアントフレ−ム３の所定の移動範囲において、常に、ずれによる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）により、前記のように、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室と反対側に働く力が、コンプライアントフレ−ム３に軸方向で、圧縮室側に働く力より大きくなるように設定しているので、圧縮機の起動に際して、確実にリリ−フ状態とすることができる。
なお、起動後の定常運転への移行は、前記の通りである。
【００３７】
そこで、本実施の形態のスクロ−ル圧縮機は、両板状渦巻歯１ｂ、２ｂの先端がそれぞれ対向する台板部２ａ、１ａと隙間を生じない状態のままで停止する場合でも、起動時には、常に、リリーフ状態とでき、起動時に圧縮室１ｄ内の液冷媒や油が入っていた場合でも圧縮室１ｄの異常な高圧力の発生を回避でき、固定スクロール１及び揺動スクロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂに大きな応力が発生しない。
また、液圧縮の生じない起動においても、起動直後に大きな負荷トルクが発生しないので高い起動トルクを発生する電動機１１とする必要がなく、起動電流も小さくできるので電動機１１として信頼性の高いものとなる。
【００３８】
本実施の形態では、コンプライアントフレ−ム３が、所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずれ方向を設定し、かつ、ずらすことにより生じる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と軸方向の重力Ｗの合力が、圧縮機停止時に、コンプライアントフレ−ム３に、圧縮室側に働く圧力による力を合せた力と静止摩擦力ｆとの合力より大きくなるように、ずれ量を設定したが、かならずしもこのようにする必要はなく、特に前記のずれ量の設定を行わず、コンプライアントフレ−ム３が所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機１１に通電したとき、このずれにより主軸４に固着された電動機回転子８に軸方向で、圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が働くようにしてもよい。このようにしても、圧縮機が停止時に、圧縮機内部の圧力関係等でコンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置にあり、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部がそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａと接触した状態から起動した場合、電動機１１に通電により、電動機回転子８及び電動機固定子７の鉄芯８ｃ、７ｃの軸方向の中心のずれにより電動機回転子８に軸方向で、圧縮室側と反対方向の磁気吸引力Ｆ（δ）が働く。この圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が付加されることにより、主軸４及び主軸４に係合されたコンプライアントフレ−ム３が圧縮室側と反対方向に移動する機会が増加する。コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側と反対方向に移動するに伴い、コンプライアントフレ−ム３に支持されている揺動スクロ−ル２も圧縮室側と反対方向に移動し、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部とそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａとの間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ル１、２はリリ−フ状態となる。そこで、起動時に、圧縮室１ｄ内に液冷媒や油が入っており液圧縮が生じても、圧縮室１ｄの異常な高圧力の発生を回避でき、固定スクロール１及び揺動スクロール２の板状渦巻歯１ｂ、２ｂに大きな応力が発生するのを防止できる機会が増加する。
また、液圧縮の生じない通常運転状態の起動においても、起動直後に大きな負荷トルクが発生しない機会も増加するので、その分、電動機１１は高い起動トルクを発生する必要がなく、起動電流も小さくできるので電動機１１として信頼性の高いものとなる。
さらに、コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置近傍にある場合にのみ、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずれを設定した場合は、前記の効果に加えて、コンプライアントフレ−ム３が圧縮室側の移動限度位置近傍を離れると、圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が働かなくなり、リリ−フ後には速やかに両板状渦巻歯１ｂ、２ｂが対向する台板部２ａ、１ａと接触する位置になり、圧縮機が定常運転に行うことができる。
【００３９】
また、この場合、前記のようにずれ量の設定を加えてもよい。
これにより、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部がそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａと接触した状態から起動した場合、この磁気吸引力Ｆ（δ）により揺動スクロ−ル２も圧縮室１ｄと反対側に移動し、固定スクロ−ル１と揺動スクロ−ル２の両渦巻歯１ｂ、２ｂの先端部とそれぞれの対向する台板部２ａ、１ａとの間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ル１、２はリリ−フ状態となる。
【００４０】
また、特に前記のずれ量の設定を行わず、コンプライアントフレーム３が所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ム３の軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機１１に通電したとき、このずれにより主軸４に固着された電動機回転子８に軸方向に働く磁気吸引力Ｆ（δ）が生じるようにしてもよい。
このようにすると、コンプライアントフレ−ム３を圧縮室１ｄと反対側に移動させる磁気吸引力Ｆ（δ）の働く範囲が広くなり、圧縮機の起動時に、より完全にリリ−フ状態とすることができる。従って、起動時に、より完全に圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機１１の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
【００４１】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２のスクロール圧縮機を示す縦断面図である。従来技術及び実施の形態１と同一または相当する部分は同一の参照番号（符号）を付してその説明を省略する。
図3において、７ｆは、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面であり、８ｆは、電動機回転子８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面である。
【００４２】
本実施の形態では、前記実施の形態１の、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらす方向を設定し、かつ、ずらすことにより生じる軸方向の磁気吸引力Ｆ（δ）と軸方向の重力Ｗとの合力が、圧縮機停止時に、コンプライアントフレ−ム３に、圧縮室側に働く圧力による力を合せた力Ｆ（ｇａｓ）と静止摩擦力ｆとの合力より大きくなるように、ずれ量を設定したことに加えて、さらに、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するように設定した。
【００４３】
かくして、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の中心が、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、かつ、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面７ｆが、電動機回転子８の８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するように設定しているので、電動機固定子７の鉄芯７ｃの軸方向の長さよりも電動機回転子８の鉄芯８ｃの軸方向の長さが長いことになるとともに、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲内で移動し、それに伴い主軸４が移動しても、常に電動機固定子７の鉄芯７ｃの内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子８の鉄芯８ｃの外周面と対向している。
【００４４】
そこで、電動機固定子７に通電をした場合、発生した磁束は、どの位置でも電動機回転子８の永久磁石８ｄの発生させる磁束と無駄なく交叉し、ずれ量δが大きくなっても電動機１１の効率が落ちない。よって、スクロ−ル圧縮機は、常に、電動機１１の高い効率をキープすることができる。
なお、この場合、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲で電動機１１の両鉄芯の中心が前記のずれ方向にずれているので、特にずれ量の設定は行わなくても、起動時に圧縮室内に高圧を生じずに起動できる等の効果があるのは実施の形態１に記載の通りである。
【００４５】
本実施の形態は、コンプライアントフレ−ム３が所定の移動範囲の総ての範囲内で、電動機固定子７の鉄芯７ｃの圧縮室側と反対方向の端面７ｆが、電動機回転子８の鉄芯８ｃの圧縮室側と反対方向の端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するように設定しているが、コンプライアントフレ−ム３が、少なくとも、前記圧縮室側の移動限度位置にあるときに、前記端面７ｆが、前記端面８ｆより、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしてもよい。
このようにすることにより、両渦巻歯１ｂ、２ｂと対向の台板部２ａ、１ａとが接触して運転する定常運転時は、電動機固定子７の鉄芯７ｃの内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子８の鉄芯８ｃの外周面と対向しており、電動機固定子７の発生磁束は、どの位置でも電動機回転子８の永久磁石８ｄの発生させる磁束と無駄なく交叉し、電動機１１の効率が高くなる。スクロ−ル圧縮機は両渦巻歯１ｂ、２ｂと対向の台板部２ａ、１ａとが接触して運転する運転が定常運転である。従って、全体的に本圧縮機は高い効率を維持した運転が可能となる。
なお、この場合、ずれ量の設定は行っても行わなくてもよい。それぞれの場合の圧縮機起動時の効果は実施の形態１に記載の通りである。
【００４６】
実施の形態３．
実施の形態３のスクロール圧縮機は、実施の形態１又は実施の形態２において、電動機回転子８の永久磁石として希土類磁石８ｄを使用した。
【００４７】
希土類磁石８ｄは、フェライト磁石８ｄに対し、同一の大きさ（表面積、体積）において残留磁束密度を大きくとることができるので、それに伴って磁気吸引力Ｆ（δ）は、図４の両磁石８ｄの特性に示すように、小さいずれ量δでも磁気吸引力Ｆ（δ）を大きくすることができる。従って、小さなずれ量δでも必要な磁気吸引力Ｆ（δ）を得ることができる。ずれ量δが小さくなることにより、電動機１１は軸方向にコンパクトになる。（図では説明せず）よって、電動機１１の大きさを小型化でき、スクロ−ル圧縮機をコンパクト化できる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明のスクロール圧縮機は、密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに噛み合わされた固定スクロール及び揺動スクロールと、揺動スクロールを駆動する主軸を半径方向に支持するとともに、揺動スクロールを軸方向に支持するコンプライアントフレームと、コンプライアントフレームを軸方向に摺動可能にするとともに、半径方向に支持するガイド部材と、主軸に装着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機回転子及び密閉容器内に固着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機固定子とからなり、主軸を駆動する電動機とを備えたスクロール圧縮機において、
主軸とコンプライアントフレ−ムには、コンプライアントフレ−ムが主軸を軸方向に支持する係合部があり、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたので、たとえ、圧縮機が停止時に、圧縮機内部の圧力関係等でコンプライアントフレ−ムが圧縮室側の移動限度位置にあり、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部がそれぞれの対向する台板部と接触した状態から起動した場合、電動機に通電により、電動機回転子及び電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心のずれにより電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向の磁気吸引力が働く。この圧縮室側と反対方向に働く磁気吸引力が付加されることにより、主軸及び主軸に係合されたコンプライアントフレ−ムが圧縮室側と反対方向に移動する機会が増加する。コンプライアントフレ−ムが圧縮室と反対側に移動するに伴い、コンプライアントフレ−ムに支持されている揺動スクロ−ルも圧縮室側と反対方向に移動し、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部とそれぞれの対向する台板部との間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ルはリリ−フ状態となる。そこで、起動時に圧縮室内の液冷媒や油が入っており液圧縮が生じても、圧縮室の異常な高圧力の発生を回避でき、固定スクロール及び揺動スクロールの板状渦巻歯に大きな応力が発生するのを防止できる機会が増加する。また、液圧縮の生じない通常運転状態の起動においても、起動直後に大きな負荷トルクが発生しない機会も増加するので、その分電動機は高い起動トルクを発生する必要がなく、起動電流も小さくできるので電動機として信頼性の高いものとなる。
電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機運転の停止時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮機側に働く力よりも大きく、電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、コンプライアントフレ−ム、主軸、電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、コンプライアントフレ−ム及び主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、圧縮機の定常運転時に、コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力よりも小さいので、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらした場合は、圧縮機の起動時に、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部がそれぞれの対向する台板部と接触した状態から起動したとき、この磁気吸引力により揺動スクロ−ルも圧縮室と反対側に移動し、固定スクロ−ルと揺動スクロ−ルの両渦巻歯の先端部とそれぞれの対向する台板部との間に隙間が生じる。即ち、両スクロ−ルはリリ−フ状態となる。
従って、起動時に、圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
また、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらした場合は、コンプライアントフレ−ムを圧縮室と反対側に移動させる磁気吸引力の働く範囲が広くなり、圧縮機の起動時に、より完全にリリ−フ状態とすることができる。従って、起動時に、より完全に圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
【００４９】
また、本発明のスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも圧縮室側に位置するようにずらし、電動機に通電したとき、このずれにより主軸に固着された電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたので、コンプライアントフレ−ムを圧縮室側と反対方向に移動させる磁気吸引力の働く範囲が広くなり、圧縮機の起動時に、より完全にリリ−フ状態とすることができる。従って、起動時に、より完全に圧縮室内の異常高圧の発生を防止でき、また電動機の高い起動トルクの要求をなくすことができる。
【００５１】
また、本発明のスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、電動機固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたので、両渦巻歯と対向の台板部とが接触して運転する定常運転時は、電動機固定子の鉄芯の内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子の鉄芯の外周面と対向しており、電動機固定子の発生磁束は、どの位置でも電動機回転子の永久磁石の発生させる磁束と無駄なく交叉し、電動機の効率が高くなる。スクロ−ル圧縮機は両渦巻歯と対向の台板部とが接触して運転する運転が定常運転である。従って、全体的に本圧縮機は高い効率を維持した運転が可能となる。
【００５２】
また、本発明のスクロール圧縮機は、コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、コンプライアントフレ−ムの軸方向の所定の移動範囲の総ての範囲内において、電動機の固定子の鉄芯の圧縮室側と反対方向の端面が、電動機回転子の鉄芯の圧縮室画側と反対方向の端面よりも、軸方向で、圧縮室側に位置するようにしたので、運転時は常に、電動機固定子の鉄芯の内面は軸方向に全ての位置で電動機回転子の鉄芯の外周面と対向しており、電動機固定子に発生した磁束は、どの位置でも電動機回転子の永久磁石の発生させる磁束と無駄なく交叉し、ずれ量が大きくなっても電動機の効率が落ちない。よって、圧縮機は、常に電動機の高い効率を維持することができる。
【００５３】
また、本発明のスクロール圧縮機は、電動機回転子の永久磁石を希土類磁石としたので、希土類磁石は一般使用されているフェライト磁石に対し、同一の大きさ（表面積、体積）において残留磁束密度を大きくとることができるため、それに伴って磁気吸引力は、小さいずれ量でも大きくすることができ、故に小さいずれ量でも必要な磁気吸引力を得ることができる。ずれ量が小さくなることにより、電動機は軸方向にコンパクトになる。よって、電動機の大きさをコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１、３におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態１の説明用の磁気吸引力Ｆ（δ）と電動機固定子、回転子のそれぞれの鉄芯のずれ量δとの関係を示す図である。
【図３】 本発明の実施の形態２、３におけるスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図４】 本発明の実施の形態３の説明用の磁気吸引力Ｆ（δ）とずれ量δの関係を示す図である。
【図５】 従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【符号の説明】
１ 固定スクロール、１ｂ 板状渦巻歯、１ｄ 圧縮室、２ 揺動スクロール、２ｂ 板状渦巻歯、３ コンプライアントフレーム、４ 主軸、４ｈ 係合部、７ 電動機固定子、７c 鉄芯、７ｆ 端面、８ 電動機回転子、８ｃ 鉄芯、８ｄ 希土類磁石、8ｆ 端面、１０ 密閉容器、１１ 電動機、１５ ガイド部材。
Claims (5)
- 密閉容器内に設けられ、それぞれの板状渦巻歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに噛み合わされた固定スクロール及び揺動スクロールと、前記揺動スクロールを駆動する主軸を半径方向に支持するとともに、前記揺動スクロールを軸方向に支持するコンプライアントフレームと、前記コンプライアントフレームを軸方向に摺動可能にするとともに、半径方向に支持するガイド部材と、前記主軸に装着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機回転子及び前記密閉容器に固着され、軸方向に延在する鉄芯を有する電動機固定子とからなり、前記主軸を駆動する電動機とを備えたスクロール圧縮機において、
前記主軸と前記コンプライアントフレ−ムには、前記コンプライアントフレ−ムが前記主軸を軸方向に支持する係合部があり、
前記コンプライアントフレームが所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも圧縮室側の移動限度位置にある場合に、前記電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、前記電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも前記圧縮室側に位置するようにずらし、前記電動機に通電したとき、このずれにより前記主軸に固着された前記電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにし、
前記電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、前記コンプライアントフレ−ム、前記主軸、前記電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、
圧縮機運転の停止時に、前記コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、前記コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力と、前記コンプライアントフレ−ム及び前記主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮機側に働く力よりも大きく、
前記電動機回転子に働く軸方向の磁気吸引力と、前記コンプライアントフレ−ム、前記主軸、前記電動機回転子及びこれらに装着された装着物の重量による軸方向の重力と、前記コンプライアントフレ−ム及び前記主軸がそれぞれの摺動部から受ける力であり、軸方向の静止摩擦力と、の合力である圧縮室側と反対方向に働く力が、
圧縮機の定常運転時に、前記コンプライアントフレ−ムを軸方向で、圧縮室側に移動させる力であり、前記コンプライアントフレ−ムに働く圧力による力を合せた力よりも小さいことを特徴とするスクロ−ル圧縮機。 - 前記コンプライアントフレームが前記所定の範囲で軸方向に移動するとき、前記コンプライアントフレ−ムの軸方向の前記所定の移動範囲の総ての範囲内において、前記電動機回転子の鉄芯の軸方向の中心が、前記電動機固定子の鉄芯の軸方向の中心よりも前記圧縮室側に位置するようにずらし、前記電動機に通電したとき、このずれにより前記主軸に固着された前記電動機回転子に軸方向で、圧縮室側と反対方向に磁気吸引力が働くようにしたことを特徴とする請求項１記載のスクロ−ル圧縮機。
- 前記コンプライアントフレームが前記所定の範囲で軸方向に移動するとき、少なくとも前記圧縮室側の移動限度位置にある場合に、前記電動機固定子の鉄芯の前記圧縮室側と反対方向の端面が、前記電動機回転子の鉄芯の前記圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、前記圧縮室側に位置するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクロ−ル圧縮機。
- 前記コンプライアントフレームが前記所定の範囲で軸方向に移動するとき、前記コンプライアントフレ−ムの軸方向の前記所定の移動範囲の総ての範囲内において、前記電動機固定子の鉄芯の前記圧縮室側と反対方向の端面が、前記電動機回転子の鉄芯の前記圧縮室側と反対方向の端面よりも、軸方向で、前記圧縮室側に位置するようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスクロ−ル圧縮機。
- 前記電動機回転子の永久磁石を希土類磁石としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載のスクロ−ル圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173720A JP4656762B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | スクロ−ル圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173720A JP4656762B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | スクロ−ル圧縮機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002364556A JP2002364556A (ja) | 2002-12-18 |
| JP4656762B2 true JP4656762B2 (ja) | 2011-03-23 |
Family
ID=19015129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001173720A Expired - Lifetime JP4656762B2 (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | スクロ−ル圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4656762B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4207939B2 (ja) | 2005-08-31 | 2009-01-14 | トヨタ自動車株式会社 | 駆動装置およびこれを備える動力出力装置 |
| JP5304868B2 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-10-02 | ダイキン工業株式会社 | スクロール圧縮機 |
| CN113482943B (zh) | 2016-07-13 | 2023-11-10 | 三菱电机株式会社 | 电动送风机及电气设备 |
| JP7076485B2 (ja) * | 2020-01-23 | 2022-05-27 | 三菱電機株式会社 | 電動送風機及び電気機器 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02130286A (ja) * | 1988-11-08 | 1990-05-18 | Diesel Kiki Co Ltd | 空気調和機 |
| JP2665340B2 (ja) * | 1987-12-24 | 1997-10-22 | 株式会社ゼクセル | 密閉形電動圧縮機 |
| JP3669025B2 (ja) * | 1995-12-05 | 2005-07-06 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型電動圧縮機 |
| JP3893487B2 (ja) * | 1997-10-01 | 2007-03-14 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173720A patent/JP4656762B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002364556A (ja) | 2002-12-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3982238B2 (ja) | 圧縮機 | |
| US5403172A (en) | Scroll machine sound attenuation | |
| JP5875506B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP5984787B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| CN108425844B (zh) | 涡旋式压缩机 | |
| JP5066009B2 (ja) | 電動圧縮機 | |
| JP3893487B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP2010226830A (ja) | 電動機及びそれを搭載した圧縮機 | |
| JP4656762B2 (ja) | スクロ−ル圧縮機 | |
| JP2010144528A (ja) | 圧縮機 | |
| JP4033259B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP5070106B2 (ja) | 圧縮機 | |
| JP4343086B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP2006342810A (ja) | 圧力調整弁装置 | |
| JPH0541838B2 (ja) | ||
| JP3690184B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP2006161818A (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP5100471B2 (ja) | ロータリ圧縮機 | |
| JP2816201B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JPH0422783A (ja) | スクロール流体機械 | |
| CN113250962B (zh) | 旋转压缩机 | |
| KR100390430B1 (ko) | 스크롤 유체기계의 축방향 순응구조 | |
| JP2005264752A (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JP7395004B2 (ja) | スクロール圧縮機 | |
| JPWO2018220698A1 (ja) | スクロール圧縮機 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100803 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101214 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101221 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4656762 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |